【正文】 Ug3；VT2和VT4為另一組導(dǎo)通和關(guān)斷，Ug2=Ug4=Ug1。雙極式工作制時(shí)，電動機(jī)電樞兩端平均電壓用公式表示為 （311）仍以來定義PWM電壓的占空比，則Ud與Us的關(guān)系為 （312）調(diào)速時(shí)，的變化范圍變成0≤≤1。，Ud為正，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；，Ud為負(fù)，電動機(jī)反轉(zhuǎn)；=，Ud為0V。電動機(jī)停轉(zhuǎn)。在=，Ud為0V時(shí)，雖然電動機(jī)不動，電樞兩端的瞬時(shí)電壓和瞬時(shí)電流卻都不是零，而且是交變的，這個(gè)交變電流的平均值為零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，但增加電動機(jī)的損耗。圖315雙極型電壓PWM控制方式。雙極式工作制的優(yōu)點(diǎn)是：電流一定連續(xù)；電動機(jī)可在四個(gè)象限中運(yùn)行；電動機(jī)停止時(shí)有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)；低速時(shí)，每個(gè)功率開關(guān)管的驅(qū)動脈沖仍較寬，有利于保證功率開關(guān)管可靠導(dǎo)通。其缺點(diǎn)是：在工作過程中，四個(gè)功率開關(guān)管都處于開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大，而且容易發(fā)生上、下兩管直通的事故，降低了裝置的可靠性。 圖323雙極型電壓PWM控制方式（2）單極式可逆變換器單極式PWM變換器主電路和雙極式一樣,不同之處在于驅(qū)動脈沖信號。在單極式工作制中，左邊兩個(gè)管VT1和VT4的驅(qū)動脈沖Ug1=Ug4，與雙極式一樣的正負(fù)交替的脈沖波形。右邊兩個(gè)管子VT2和VT3的驅(qū)動信號因電動機(jī)的轉(zhuǎn)向施加不同的直流控制信號。當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，控制信號Ug3恒為正，使VT3常通，而Ug2恒為負(fù)，則VT2截止。單極式工作制時(shí)，電動機(jī)電樞兩端平均電壓用公式表示為 （313） 來定義PWM電壓的占空比，則Ud與Us的關(guān)系為 （314）調(diào)速時(shí)，的變化范圍變成0≤≤1,當(dāng)=0時(shí), Ud=0，電機(jī)停轉(zhuǎn)。當(dāng) =1時(shí)，Ud=Us，電機(jī)以滿電壓運(yùn)轉(zhuǎn)。圖316為單極型電壓PWM控制方式波行圖。當(dāng)負(fù)載較重而電流方向連續(xù)不變時(shí)各管的開關(guān)狀態(tài)和電樞電壓變化情況列于表32，同時(shí)列出雙極式工作制的情況進(jìn)行比較。表中單極式工作制的一欄表明，在電動機(jī)朝一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，變化器只在一個(gè)階段中輸出某一極性的脈沖電壓，在另一階段中=0，這時(shí)稱為“單極性”工作制的原因。圖324單極型電壓PWM控制方式表32 單極式和雙極式可逆PWM變換器工作情況（負(fù)載較重時(shí)）表 控制方式電動機(jī)轉(zhuǎn)向0≤tt1t1≤tt2占空比調(diào)節(jié)范圍開關(guān)狀態(tài)UAB開關(guān)狀態(tài)UAB單極式正轉(zhuǎn)VT1,VT3導(dǎo)通VT2,VT4截止+UsVT3導(dǎo)通，VT4續(xù)流VT1,VT2截止VT4不通00≤≤1反轉(zhuǎn)VT2導(dǎo)通，VT1續(xù)流VT4，VT3截止VT1不通0VT1,VT3截止VT2,VT4導(dǎo)通Us1≤≤0雙極式正轉(zhuǎn)VT1,VT3導(dǎo)通VT2,VT4截止+UsVT4，VD2續(xù)流VT1,VT3截止Us≤≤1反轉(zhuǎn)VT2，VT4續(xù)流VT1，VT3截止+UsVT1,VT3截止VT2,VT4導(dǎo)通Us0≤≤由于單極式工作制中，電動機(jī)運(yùn)行時(shí)，功率管VT2和VT3兩者之中總有一個(gè)常通，一個(gè)常截止，因此管的開關(guān)損耗可以減少，裝置可靠性有所提高。綜合上述，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中制作的PWM波可正可負(fù)，故本設(shè)計(jì)決定采用雙極式工作制的H橋控制電路，來完成此次直流電動機(jī)PWM速度調(diào)制設(shè)計(jì)課題。 H橋驅(qū)動電路器件在課題設(shè)計(jì)中，直流電動機(jī)驅(qū)動電路采用H橋功率驅(qū)動電路，由四個(gè)MOS管IRF740組成，其元器件列表見附表第四章 總結(jié)PWM控制技術(shù)在逆變電路中應(yīng)用最廣，應(yīng)用的逆變電路絕大部分是PWM型，PWM控制技術(shù)正是有賴于在逆變電路中的應(yīng)用，才確定了它在電力電子技術(shù)中的重要地位PWM控制技術(shù)以其控制簡單、靈活和動態(tài)響應(yīng)好的優(yōu)點(diǎn)而成為電力電子技術(shù)最廣泛應(yīng)用的控制方式，也是人們研究的熱點(diǎn)。由于當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)沒有了學(xué)科之間的界限，結(jié)合現(xiàn)代控制理論思想或?qū)崿F(xiàn)無諧振軟開關(guān)技術(shù)將會成為PWM控制技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。本次設(shè)計(jì)利用開關(guān)來控制單雙極性部分。對于PWM調(diào)速的電機(jī)驅(qū)動電路，主要有以下性能指標(biāo)。(1）輸出電流和電壓范圍，它決定著電路能驅(qū)動多大功率的電機(jī)。(2）效率，高的效率不僅意味著節(jié)省電源，也會減少驅(qū)動電路的發(fā)熱。要提高電路的效率，可以從保證功率器件的開關(guān)工作狀態(tài)和防止共態(tài)導(dǎo)通（H橋或推挽電路可能出現(xiàn)的一個(gè)問題，即兩個(gè)功率器件同時(shí)導(dǎo)通使電源短路）入手。(3）對控制輸入端的影響。功率電路對其輸入端應(yīng)有良好的信號隔離，防止有高電壓大電流進(jìn)入主控電路，這可以用高的輸入阻抗或者光電耦合器實(shí)現(xiàn)隔離。(4）對電源的影響。共態(tài)導(dǎo)通可以引起電源電壓的瞬間下降造成高頻電源污染；大的電流可能導(dǎo)致地線電位浮動。(5）可靠性。電機(jī)驅(qū)動電路應(yīng)該盡可能做到，無論加上何種控制信號，何種無源負(fù)載，電路都是安全的。而大功率場效應(yīng)管內(nèi)部在源極和漏極之間反向并聯(lián)有二極管，接成H橋使用時(shí)，相當(dāng)于輸出端已經(jīng)并聯(lián)了消除電壓尖峰用的四個(gè)二極管，因此這里就沒有外接二極管。輸出端并聯(lián)一個(gè)小電容(out1和out2之間)對降低電機(jī)產(chǎn)生的尖峰電壓有一定的好處，但是在使用PWM時(shí)有產(chǎn)生尖峰電流的副作用，因此容量不宜過大。在使用小功率電機(jī)時(shí)這個(gè)電容可以略去。如果加這個(gè)電容的話，一定要用高耐壓的，普通的瓷片電容可能會出現(xiàn)擊穿短路的故障。輸出端并聯(lián)的由電阻和發(fā)光二極管,電容組成的電路指示電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向.同樣，我們也可以利用三極管代替場效應(yīng)管，其效果也是相似的。39致謝大學(xué)生活即將結(jié)束，為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近尾聲。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，凝聚著許多人的關(guān)懷和幫助。首先要感謝我的指導(dǎo)教師陳立文在設(shè)計(jì)上的嚴(yán)格要求，在專業(yè)知識上的悉心指導(dǎo)，思想、學(xué)習(xí)和生活等各個(gè)方面的典范作用，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試過程中給予的很大的幫助。使我的?？茖W(xué)業(yè)得以順利完成，并激勵(lì)著我在今后的人生道路上不斷開拓進(jìn)取，勇往直前。在此，我再一次對陳老師的培養(yǎng)和關(guān)懷表示誠摯的謝意！感謝學(xué)校給我們一個(gè)機(jī)會，將所學(xué)的專業(yè)知識運(yùn)用到實(shí)處，通過制作實(shí)物檢驗(yàn)自己在校所學(xué)的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作，我發(fā)現(xiàn)真正的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)沒有我們想象的那么簡單，我們在學(xué)校所學(xué)的東西只是前人的積累，通俗一點(diǎn)也就是別人的作業(yè)，而我們學(xué)習(xí)的過程中要做的是什么？很多人只是單純的完成了抄作業(yè)這個(gè)步驟，作業(yè)抄過就完就算了，并沒有真正吸收并且將前人的成果收為己用，僅僅只是停留在了表面。這樣學(xué)習(xí)沒有任何收獲，我們也學(xué)不到知識。在校學(xué)習(xí)的真正目的是要我們充分吸收前人的研究成果，并且能夠熟練運(yùn)用轉(zhuǎn)變，做到舉一反三，而后從中發(fā)現(xiàn)新的東西，以此為出發(fā)點(diǎn)創(chuàng)新。畢業(yè)設(shè)計(jì)制作初期，我們首先需要就畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題列出大的思考方向。而后大量搜集資料，列出設(shè)計(jì)方案，并且從理論上驗(yàn)證案的可行性。仔細(xì)地對電路原理及各器件的參數(shù)進(jìn)行分析。在理論成立的基礎(chǔ)上開始實(shí)踐運(yùn)用。非常感謝我的同學(xué)們，在與他們共同的學(xué)習(xí)、工作、生活過程中，他們給予了我及時(shí)的幫助和建議，開拓了我的思路。我對他們致以真誠的謝意和衷心的祝福。最后，向所有幫助過我的人致以最誠摯的謝意！至此，在論文的最后，衷心的對評審論文的各位專家、老師表示感謝！祝你們工作順利，身體健康！附表 D 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文參考文獻(xiàn)[1] 沈任元、吳勇—模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001[2][M].：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.[3] 浣喜明，姚為正電力電子技術(shù)（第2版）[M].北京:高等教育出版社，2004[4][M].：華中理工大學(xué)出版社，2000.[5][M].：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[6] 孔凡才自動控制系統(tǒng)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003[7][M].：電子工業(yè)出版社，2007.[8][9] . 41附圖一附圖二信號輸入點(diǎn)B附表1附表A 原理圖元器件列表元器件名稱元器件型號元器件名稱元器件型號C11000ufDIODE2IN4742C21000ufU1LM324C3U2LM393C4R110KC5R220KC6R320KC7220ufR4C8220ufR5C9R610KC10100uFRW147kC11220uFRW247kB1KBP307J17912B2KBP307J27812B3KBP307　　附表B 原理圖元器件列表元器件名稱元器件型號元器件名稱元器件型號R11KB1BRIDGE1R21KB2BRIDGE1R310KD1IN4007R42KD2IN4007R510KD3IN4007R610KD4IN4007R72KVT1IRF740R810KVT2IRF740R910KVT3IRF740C1220ufVT4IRF740C2220ufN19014C3220ufN39014G1PC817N29014G2PC817N4901444